Logo holodilshchik
интернет-выпуск № 8(56), август, 2009 г.
ПЕРВАЯ В РОССИИ ИНТЕРНЕТ-ГАЗЕТА ПО ХОЛОДИЛЬНОЙ И БЛИЗКОЙ ЕЙ ТЕМАТИКЕ

Грамотно преподнести себя через рекламу - тоже искусство!
НОУ-ХАУ
ХОЛОДИЛЬНИК БУДУЩЕГО: МАГНИТ ВМЕСТО КОМПРЕССОРА...
...ДОМА ИЗ ПЕНОПЛАСТА - ЯПОНСКОЕ НОУ-ХАУ

  

ХОЛОДИЛЬНИК БУДУЩЕГО: МАГНИТ ВМЕСТО КОМПРЕССОРА

Сегодняшние холодильные установки малоэффективны и неэкологичны. Британские инженеры разрабатывают холодильник принципиально новый конструкции с водой вместо хладагента и магнитом вместо компрессора.

Подавляющее большинство сегодняшних домашних холодильников - как, впрочем, и промышленных холодильных установок - представляют собой компрессорные устройства, в которых циркулирует хладагент, меняя свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и обратно. Этот принцип неплохо себя зарекомендовал с точки зрения надежности, однако сегодня он уже не отвечает требованиям экологии, да и экономики, поэтому инженеры работают над холодильными установками нового поколения, которые, во-первых, потребляют существенно меньше электроэнергии, а во-вторых, обходятся без ядовитого хладагента, причиняющего ущерб окружающей среде.

Холодильник

Ставка делается на так называемое магнитное охлаждение. Через 3-4 года такой холодильник должен появиться на рынке. Привычный компрессор уступит в нем место бесшумному магнитному приводу. Британский физик Джеймс Мур (James Moore), сотрудник Королевского колледжа науки, техники и медицины при Лондонском университете, объясняет суть принципа так: "Эффект охлаждения вызывается материалом, способным намагничиваться. Это - ключевой элемент всего процесса. На задней стенке этого холодильника расположен сильный постоянный магнит и вращающийся диск, на котором размещен, разработанный нами специальный материал. При каждом обороте диска этот материал входит в поле постоянного магнита, а затем снова выходит из него. Находясь в поле, он намагничивается и при этом нагревается. Вне поля он размагничивается и при этом охлаждается, причем до температур значительно более низких, чем температура окружающего помещения. Вот на этом эффекте и работает наш холодильник", - говорит Мур.

Гадолиний - хорош, но не по карману

То, что тут описывает Джеймс Мур, в физике именуется магнетокалорическим эффектом. Наиболее отчетливо он проявляется у ферро- и парамагнетиков. К последним относятся, например, многие соли железа, кобальта, никеля и ряда редкоземельных металлов. Попав во внешнее магнитное поле, такие вещества намагничиваются за счет переориентации магнитных моментов микрочастиц вдоль силовых линий поля. Покидая внешнее магнитное поле, парамагнетики размагничиваются, при этом на разупорядочение магнитных моментов тратится внутренняя энергия парамагнетика, что и вызывает его охлаждение. "В нашем магнитном агрегате мы используем в качестве холодильного теплоносителя обычную воду, - говорит Джеймс Мур. - Она циркулирует в замкнутом контуре. Протекая мимо того места, где размагничивается наш парамагнитный диск, вода охлаждается, а затем несет этот холод внутрь холодильника".

К материалам с наиболее сильно выраженным магнетокалорическим эффектом относятся соли редкоземельного металла гадолиния - например, сернокислый гадолиний или хлористый гадолиний. "Однако для применения в магнитных холодильниках эти соединения не годятся, - замечает профессор Лесли Коэн (Lesley Cohen), специалистка в области физики твердого тела. - Причина, по которой гадолиний не может быть использован в бытовой технике, проста: этот метал чрезвычайно дорог. Его соединения используются только в космической технике или в тех научных экспериментах, где требуются крайне низкие температуры, близкие к абсолютному нулю".

Будущее - за наноструктурированными материалами

Однако британские исследователи нашли выход из тупика. Они обнаружили, что магнетокалорические свойства материала зависят не только от его химического состава, но и от его структуры. Мельчайшие дефекты кристаллической решетки, то есть наличие неких свободных атомов, не желающих упорядочиваться, резко усиливают охлаждающий эффект при размагничивании. Причем такие дефекты, такие включения легко получить искусственным путем и тем самым обойтись без драгоценного гадолиния.

"Наши исследования свидетельствуют о том, что в принципе возможно получение материала, как бы скроенного по нашей мерке, то есть обладающего нужными нам свойствами, - говорит Лесли Коэн. - Такой процесс называется наноструктуризацией. С его помощью мы намерены оптимизировать поведение парамагнетиков в магнитном поле и добиться более сильного эффекта охлаждения".

С точки зрения эффективности превращения электроэнергии в холод магнитные холодильники уже сегодня превосходят компрессорные. В ходе лабораторных испытаний прототипа такой магнитной холодильной установки коэффициент ее полезного действия составил 60 процентов - притом, даже у лучших моделей традиционных аппаратов этот показатель едва достигает 40 процентов. Лесли Коэн считает это важнейшим аргументом в пользу нового холодильника: "Задача энергосбережения сегодня актуальна как никогда, и тут наша разработка будет как нельзя более кстати. Ведь в одних только США половина всей потребляемой летом энергии расходуется холодильниками и кондиционерами".

http://www.dw-world.de
Автор: Владимир Фрадкин. Редактор: Ефим Шуман.



МОСВОДОКАНАЛ: НОУ-ХАУ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Для отопления канализационной насосной станции МГУП "Мосводоканал" в Северном Бутово уже не первый год используется тепловой насос. Об уникальной работе этого устройства для получения альтернативного источника энергии рассказали корреспонденту AEnergy.ru представители "Мосводоканала".

От традиций к энергосбережению

В шестиэтажном здании канализационной насосной станции в Северном Бутово располагаются старый тепловой пункт и тепловой насос. Для отопления 6 этажей используется энергия, получаемая в результате работы одного теплового насоса.

Старый тепловой пункт (см. фото 1) отключен за ненадобностью и уступил место передовым альтернативным технологиям.

Фото

Фото 1. Старый тепловой пункт.

Тепловой насос использует энергию сточных вод, поступающих для перекачки в канализационную насосную станцию из московского микрорайона. Температура сточных вод не опускается ниже отметки 16-18 °С.

Новое энергосберегающее оборудование позволяет не только полностью отапливать здание, но и полностью отказаться от централизованного отопления.

Как рассказал AEnergy начальник энергомеханического управления МГУП "Мосводоканал" Битиев Алексей Валерьевич, с внедрением нового альтернативного оборудования расходы на содержание канализационной станции сократились в 4 раза. Тепловой насос не сжигает топливо, не загрязняет атмосферу выбросами и является экологически чистой технологией.

Срок окупаемости проекта - 6 лет (только за счет энергосбережения). Затраты на реализацию проекта составили 2,5 млн. руб.

Патент на чудо

Уникальность проекта в том, что впервые источником тепла для теплового насоса стала сточная вода. Это Ноу-хау закреплено в патенте на изобретение.

Затратив 1 кВт электроэнергии в приводе насоса, можно получить 3-6 кВт теплой энергии, которой хватает для обеспечения комфортной температуры для всего 6-этажного здания канализационной насосной станции.

Мощность теплового насоса составляет 50 кВт.

Тепловой насос - старый знакомый?

Принцип работы теплового насоса можно сравнить с обыкновенным домашним холодильником. Даже внешне, по размерам и форме, они очень похожи (см. фото 2). Оба агрегата в своей работе используют фреон.

Фото

Фото 2. Тепловой насос похож на холодильник.

Тепло сточных вод предается в теплообменник (см. фото 3), дает "толчок" к кипению и испарению фреона, поднимающего с помощью компрессора температуру до 60 °С. Таким образом происходит подогрев воды в батареях станции.

Фото

Фото 3. Теплообменник.

Перспективы

"Мосводоканал" доволен автономностью и энергонезависимостью канализационной насосной станции от централизованного отопления.

По словам начальника энергомеханического управления МГУП "Мосводоканал", в будущем при строительстве новых объектов подобного типа "Мосводоканал" планирует использовать тепловые насосы как источник автономного тепла. Особенно это будет касаться всех сооружений, находящихся вдали от централизованных источников тепла.

Единственный в России уникальный проект со временем станет типовым для других сооружений "Мосводоканала". "Мосводоканал" планирует реализовать еще 3 аналогичных проекта в ближайшие 2 года. Тепловые насосы будут установлены на Черкизовской, Братеевской канализационных станциях и Орехово-3. Тепловые насосы планируется установить и на Курьяновских очистных сооружениях (см. фото 4).

Фото

Фото 4. Курьяновские очистные сооружения.

Тепловые насосы планируется использовать не только для отопления сооружений "Мосводоканала", но и для кондиционирования помещений. На канализационной насосной станции в Северном Бутово будет установлена система вентиляции, работающая от теплового насоса к концу 2009 г.

СПРАВКА:

Идея теплового насоса высказана еще полтора века назад британским физиком Уильямом Томсоном. Свое изобретение он назвал "умножителем тепла".

Тепловой насос - это в некотором смысле "холодильник наоборот". В обоих устройствах основными элементами являются испаритель, компрессор, конденсатор и дроссель (регулятор потока), соединенные трубопроводом, в котором циркулирует хладагент - вещество, способное кипеть при низкой температуре и меняющее свое агрегатное состояние с газового в одной части цикла, на жидкое - в другой. В холодильнике главная партия отводится испарителю и отбору тепла, а в тепловом насосе - конденсатору и передаче тепла.

Парадоксальная, на первый взгляд, связь между "производством тепла" и холодильной машиной состоит в том, что принцип работы тепловых насосов и обычных холодильников одинаков и основан на двух хорошо знакомых всем физических явлениях:

1) когда вещество испаряется, оно поглощает тепло, а когда конденсируется, отдает его;
2) когда давление меняется, меняется температура испарения и конденсации вещества - чем выше давление, тем выше температура, и наоборот.

Схематично тепловой насос можно представить в виде системы из трех замкнутых контуров:

  • в первом, внешнем, циркулирует теплоотдатчик (теплоноситель, собирающий теплоту окружающей среды),

  • во втором - хладагент (вещество, которое испаряется, отбирая теплоту теплоотдатчика, и конденсируется, отдавая теплоту теплоприемнику),

  • в третьем - теплоприемник (вода в системах отопления и горячего водоснабжения здания).

Внешний контур (коллектор) представляет собой уложенный в землю или в воду (напр. полиэтиленовый) трубопровод, в котором циркулирует незамерзающая жидкость - антифриз. Источником низкопотенциального тепла может служить грунт, скальная порода, озеро, река, море и даже выход теплого воздуха из системы вентиляции какого-либо промышленного предприятия.

Во второй контур, где циркулирует хладагент, как и в бытовом холодильнике, встроены теплообменники - испаритель и конденсатор, а также устройства, которые меняют давление хладагента, - распыляющий его в жидкой фазе дроссель (узкое калиброванное отверстие) и сжимающий его уже в газообразном состоянии компрессор.

Рабочий цикл выглядит следующим образом:

Жидкий хладагент продавливается через дроссель, его давление падает, и он поступает в испаритель, где вскипает, отбирая теплоту, поставляемую коллектором из окружающей среды. Далее газ, в который превратился хладагент, всасывается в компрессор, сжимается и, нагретый, выталкивается в конденсатор. Конденсатор является теплоотдающим узлом теплонасоса: здесь теплота принимается водой в системе отопительного контура. При этом газ охлаждается и конденсируется, чтобы вновь подвергнуться разряжению в расширительном вентиле и вернуться в испаритель. После этого рабочий цикл начинается сначала.

http://aenergy.ru


"ЗАМОРОЖЕННЫЙ" ВЕТЕР - НОУ-ХАУ ЕВРОПЕЙСКИХ ЭНЕРГЕТИКОВ

Суть идеи заключается в "замораживании" ночных излишков ветровой энергии в огромных складах-холодильниках с высвобождением ее в дневные часы пик.

Непостоянство ветровой энергии, вкупе с тем простым фактом, что ночью энергопотребление заметно падаёт, а днём - растёт, подтолкнуло европейских учёных к неожиданной идее: в качестве колоссальных аккумуляторов энергии, способных накапливать электричество от ветряков и в целом - стабилизировать расход энергии в сети, могут выступать гигантские склады-холодильники, расположенные по всему Старому свету.

Ночью, когда потребление электричества падает, а ветряные электростанции продолжают работать, по мнению европейских энергетиков, излишки энергии следует направлять на понижение температуры в обычных складах-холодильниках. Всего на один градус против обычной нормы. Таким образом, энергия запасается в виде холода тысяч и тысяч тонн разнообразных продуктов, спокойно лежащих где-нибудь в Дании, Голландии или Франции. Днём же, когда потребление электричества растёт, все эти гигантские холодильники можно выключить, позволив температуре постепенно подняться на один градус, то есть вернуться к привычной норме. И хотя сами по себе холодильники никакого электричества не производят, такое колебание температуры всего на градус с периодом в сутки, если оно будет применено во всех крупных холодильных складах Европы, по расчётам авторов проекта, эквивалентно появлению в общей энергосети аккумулятора ёмкостью в 50 тысяч мегаватт-часов!

http://news.gismeteo.ru


ПЕРВАЯ В МИРЕ LED-ЛАМПОЧКА С ЖИДКИМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Когда мы говорим о жидком охлаждении, чаще всего на ум приходят компьютеры с подобной системой. Однако теперь наличием такого типа охлаждения могут похвастаться... лампочки!

Hydrolux-4 от компании Eternaleds, в отличие от других ламп накаливания, даже после долгой работы, прохладная на ощупь! Такие лампочки уже поступили в продажу и одна такая обойдется в 35 (!) долларов. Однако, по заверениям производителей, ее хватает на 35 000 часов работы, а потребляет она только 4 Вт электричества - и в то же время создает освещение такой же яркости, как и 25-ваттная лампочка. Hydrolux-4 имеется в продаже в двух вариантах: с "теплым белым" и "дневным" светом.

Фото

Фото


Фото


Фото

http://mobbit.info


КОВРИК-КОНДИЦИОНЕР ДЛЯ НОУТБУКОВ ОТ THERMALTAKE

На какие только ухищрения не идут производители для разработки эффективной системы охлаждения для ноутбуков - оно и понятно, для маленьких переносных устройств не подходят громоздкие охладительные системы, применяемые в настольных компьютерах.

Подавляющее большинство сегодняшних домашних холодильников - как, впрочем, и промышленных холодильных установок - представляют собой компрессорные устройства, в которых циркулирует хладагент, меняя свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и обратно. Этот принцип неплохо себя зарекомендовал с точки зрения надежности, однако сегодня он уже не отвечает требованиям экологии, да и экономики, поэтому инженеры работают над холодильными установками нового поколения, которые, во-первых, потребляют существенно меньше электроэнергии, а во-вторых, обходятся без ядовитого хладагента, причиняющего ущерб окружающей среде.

Фото

Очередной образец оригинального инженерного решения представила компания Thermaltake Technology, предложив использовать для охлаждения нижней поверхности ноутбука активную систему отвода тепла (HeatShift Technology) - принципа используемого во многих современных вентиляторных устройствах (особенно в кулерах для видеоускорителей).

Новинка, получившая наименование iXoft, представляет собою "коврик" размером 353 x 305 x 12 мм и весом 630 г, выполненный из особого материала: натрия сульфат декагидрат (Sodium Sulfate Decahydrate), изменяющего свое физическое состояние при нагревании с твердого на жидкое. В "рабочем состоянии" iXoft начинает активно отводить тепло от нижней поверхности переносного устройства в окружающую среду. Новинка удобна в транспортировке - ее можно просто сложить как обычный коврик, причем как "жидком", так и в "твердом" виде, и в использовании - она не требует энергии для работы и особых условий хранения. Информации о рабочем диапазоне температур, а следовательно, и о возможности применения iXoft в качестве устройства для быстрого охлаждения бытовых электроприборов, например чайника, производитель не приводит.

Новинка будет доступна в двух цветовых вариантах: белом и "мистическом черном". Сведений о сроках появления iXoft в продаже, равно как и о предполагаемой цене новинки, пока не поступало.

http://www.3dnews.ru со ссылкой на thermaltake.com


ДОМА ИЗ ПЕНОПЛАСТА - ЯПОНСКОЕ НОУ-ХАУ

Несмотря на то, что, говоря о стройматериалах, пенопласт приходит на ум, пожалуй, в самую последнюю очередь (если вообще приходит), японская строительная компания Japan Dome House Co. предлагает дома, чьи стены на 100% состоят из пенопласта.

Такие модульные куполообразные домики имеют много преимуществ, и компания называет их "домами 21-го века". В отличие от дерева или металла, пенопласт не ржавеет, не гниет, не привлекает разных насекомых. К тому же, пенопласт обладает превосходными теплоизоляционными свойствами, что снизит затраты на отопление зимой и охлаждение - летом.

Интересно также, что продаются такие дома в виде наборов типа "собери сам", и собрать себе дом самостоятельно можно за несколько часов. Несмотря на внешнюю компактность и миниатюрность, изнутри каждый такой дом довольно просторен и имеет площадь 44,2 кв. метра. Если же такого метража вам мало, можно соединить между собой несколько таких домиков (для этого предусмотрены специальные запчасти для переходов из одного дома в другой). Стоимость набора для одного такого дома стартует от 30 тыс. долларов. Ниже вы можете посмотреть короткое видео, демонстрирующее процесс сборки таких домов.

Видео (22 с). Демонстрация процесса сборки дома из пенопласта.

Приглашаем ученых и инженеров, аспирантов и студентов, а также,
заинтересованные институты, фирмы, организации и частных лиц, принять участие в размещении
информации в интернет-газете, посвященной холодильной и близкой ей тематике.

Учредитель и издатель интернет-газеты: ООО "АВИСАНКО" (Москва).
Адрес редакции: Россия, 115551, Москва, Шипиловский проезд, д.47/1, офис 67-А.
Тел./факс: +7 (495) 343-43-71, тел.: +7 (495) 343-43-48, 223-60-50 доб. 132.

Головной сайт: www.avisanco.ru.

E-mail: info@holodilshchik.ru

Первый выпуск первой в России интернет-газеты по холодильной и
близкой ей тематике - "Холодильщик.RU" - вышел в свет в январе 2005 г.
Руководитель проекта и Главный редактор: Маргарян С.М. (АВИСАНКО, ООО)
За содержание рекламных материалов редакция ответственности не несет.
При перепечатке статей, ссылки на их авторов и интернет-газету обязательны.
Разместите на своем сайте нашу кнопку... Rambler's Top100 Многоязыковая поисковая система...


Авторские права © 2005-2017 // MARGARY@N

Партнеры: